計算機應用基礎教案：計算機概述(中職教育)

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課題：計算機概述教學目標：1、了解計算機的概念特點、發展史、應用2、 熟悉計算機的分類3、 掌握計算機系統的組成 教學重點：馮?諾依曼思想 教學難點：計算機系統的組成一、計算機的概念和特點1、 計算機概念：計算機(Computer)是一種電了器件構成的、具有計算能力和邏輯判斷能力、具有自動控 制和記憶功能的信息處理設備。2、 計算機特點：(1) 運算速度快計算機能以極快的速度進行運算和邏輯判斷，現在高性能計算機每秒能進行10億加減 運算。由于計算機運算速度快，使得許多過去無法處理的問題都能得以及時解決。例如天氣 預報問題，要迅速分析大量的氣象數據資料，才能作出及時的預報。若手工計算盂|?天半刀 才能發出，事過境遷，消息陳舊，失去了預報的意義。現在用計算機只需十幾分鐘就可完成 一個地區內數天的天氣預報。(2) 計算精度高計算機具有以往計算工具無法比擬的計算粕度，一般可達十兒位，甚至兒十位、兒百 位冇效數字的精度。這樣的計算精度能滿足一般實際問題的需要。1949年瑞特威斯納 (Reihviesner)用ENIAC機把圓周率兀算到小數點麻27703位，打破了著名數學家商克斯 (W.Shanks)花了 15年時間于1873年創下的小數點后707位的記錄。這樣的計算精度 是 任何其他工具所不可能達到的。(3) 記憶能力強計算機的存儲系統具冇存儲和“記憶”大雖信息的能力，能存儲輸入的程序和數據，保 留計算結果。現代的計算機存儲容量極大，一臺計算機能輕而易舉地將一個中等規模的圖 書館的全部圖書資料信息存儲起來，而且不會“忘卻”。人用大腦存儲信息，隨著腦細胞的 老化，記憶能力會逐漸衰追，記憶的東西會逐漸遺忘，相比之卜計算機的記憶 能力是超強 的。(4) 具有自動運行能力和一定的邏輯判斷能力計算機能夠口動連續執行事先編制的程序。能根據不同信息的具體惜況作出判斷，口動 執行相應正確的處理。人是冇思維能力的，思維能力本質上是一種邏輯判斷能力，也可以說 是因果關系分析能力。計算機借助于邏輯運算，可以進行邏輯判斷，并根據判斷的結果自動 地確定下一步該做什么，從而使計算機能解決各種不同的問題，具有很強的通用性。1976 年，美國數學家阿皮爾(K.Applc)和海肯(W.Hakcn)用計算機進行了上百億次的邏輯判 斷，通過證明了 1900多個定理，解決了 100多年來未能解決的著名難題——四色問題(四 色問題是指：對無論多么復雜的地圖分區域作色時，為使相鄰區域顏色不同，最多只需4 種顏色就夠了)。計算機是個自動化電了裝置，在工作過程屮不需人工干預，能自動執行存放在存儲器屮 的程序。程序是人經過仔細規劃事先設計好的，程序一旦設計好并輸入計算機后，向計算機 發出命令，隨后計算機便成為人的替身，不知疲倦地工作起來。利用計算機這個特點，我們 可以讓計算機去完成那些枯燥乏味、令人厭煩的重復性勞動，也可讓計算機控制機器深入 到人類騾體難以勝任的、有毒的、有害的場所作業。二、 計算機的分類計算機的分類很多，一般可以從下面兒個方面來劃分：1. 從計算機規模來分:有巨型機、大型機、中型機、小型機和微型機(Personal Computer)o2. 從信息表現形式和被處理的信息來分：有數字計算機(數字罐、離散的)、模擬計算機(模 擬量、連續的)、數字模擬混合計算機。3. 按照用途分來：分為通用計算機、專用計算機。4. 按采用操作系統來分：分為單用戶機系統、多用戶機系統、網絡系統和實時計算機系統。5. 從字長來分：4位、8位、16位、32位、64位計算機。三、 計算機的發展史1、 第一臺電子計算機誕生世界上第一臺計算機于1946年在美國賓夕法尼亞大學研制成功，取名為ENIAC,是英 文 Electronic Numerical Integrator And Calculator 的縮寫。ENIAC：采用電子管為基本元件、真正能自動運行。長30.48米，寬1米，占地而積1 70平方米，30個操作臺，約相當于10件普通房間的大小，重達30噸，耗電量150千瓦， 造價48萬美元。它使用18000個電子管，70000個電阻，10000個電容，1500個繼電器，6 000多個開關，每秒執行5000次加法或400次乘法，是繼電器計算機的1000倍、手工計算 的20萬倍。2、 計算機發展簡史根據采用的主要電了元件的變化，我們把計算機的發展分為這樣兒個階段：(1) 第一代：電子管計算機(946?1957)主要電子元件是電子管，所以乂把它叫做電子管計算機。這一?代計算機體積龐大，耗電 量大，運算速度低，1仏幾價格昂貴，所以當時僅用于軍事研究及科學運算。(2) 第二代：晶體管計算機(1958?1964)主要的電子元件是晶體管，用晶體管代替電子管作電子元件，計算機的運算速度提高了 體積變小了，同吋成本也降低了，并且耗電量大為降低 可靠性則大大提高。為了方便使用， 這個階段創造了程序設計語言。(3) 第三代：中小規模集成電路計算機(1965?1970)隨著半導體工藝的發展，成功地制造了集成電路，計算機也采用了屮、小規模集成電路 作為計算機的主要元件，速度快，體積小了。并R冇了高級程序設計語言，計算機開始應用 于社會各個領域。(4) 第四代：大規模超大規模集成電路計算機(1971?至今)1971年起，大規模集成電路制作成功，使計算機進入第四代一人規模、超人規模集成 電路計算機時代。3、 計算機的發展方向新一代計算機(New Generation Computer)或未來型計算機(Future Generation Computer System)應該是一種智能計算機。它將貝-有知識表示和推理能力，可以模擬或部分代替人的 智能活動。今后，計算機的總趨勢是運算速度越來越快，體積越來越小，重量越來越輕，能耗越來 越少，生產成本越來越低，適用領域越來越人，性能越來越強，使用越來越方便，并且朝著 微型化、巨型化、智能化、多媒體化和網絡化方向發展。四、微型計算機1、 微型計算機的概念將計算機的核心器件屮央處理器(運算器和控制器)集成在一塊半導體芯片上的計算機, 稱為微型計算機，簡稱微機。2、 程序存儲、程序控制美籍匈牙利科學家馮?諾依曼，對計算機的發展做出了巨人貢獻，他提出了“程序存儲、 程序控制”的設計思想，同時指出計算機的構成包括如下兒個方而：(1) 由運算器、存儲器、控制器、輸入設備、輸出設備五大基本部件組成計算機系統，并 規定了五大部件的基本功能。(2) 計算機內部應采用二進制表示數據和指令。(3) 程序存儲、程序控制(將程序事先存入主存儲器屮，計算機在工作時能在不需要操作 人員干預的情況下，自動逐條取出指令并加以執行)。五、計算機的應用1、 科學計算在科學計算技術工作中，科學計算問題是大量而復朵的。例如，在進行氣象預報時，需 要了解多個氣象方程式來預測氣象的變化，計算的準確性要求較高，這就需要計算機來進行 計算；又如，導彈的發射，它的飛行軌跡需要人量的計算才能精確定 關?鍵?詞： 計算機 應用 基礎 教案 概述 職教

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總結

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